Acides forts et solutions basiques

Les acides forts se dissocient complètement dans l'eau. Par exemple, l'acide nitrique se dissocie complètement en ions hydronium et en ions nitrate. Comme les ions hydronium générés par l'auto-ionisation d'eau sont négligeables, la concentration des ions hydronium dans l'eau est égale à la concentration de l'acide fort.

Le pH de ces solutions peut être déterminé en utilisant la concentration initiale de l'acide fort. Par exemple, dans une solution de HCl de 0, 10 molaire, le HCl se dissociera complètement en ions hydronium et en ions chlorure, et donc la concentration en ions hydronium de la solution sera également de 0, 10 molaire. En prenant le logarithme négatif de cette concentration, le pH de la solution est égal à un.

Inversement, le pH d'une solution peut être utilisé pour déterminer la concentration d'ion hydronium d'une solution. Par exemple, pour une solution de pH 3, 60, sa concentration en ions hydronium peut être déterminée en résolvant l'équation 3.60 est égale au log négatif de la concentration en ions hydronium. Pour résoudre la concentration, multipliez les deux côtés par moins un, puis prenez l'antilog des deux côtés.

La concentration en ions hydronium est égale à 2, 5 10⁻⁴ molaire. Les bases fortes qui sont des hydroxydes métalliques du groupe 1, comme l'hydroxyde de sodium et l'hydroxyde de potassium, se dissocient complètement en solution. Par exemple, l'hydroxyde de sodium de 0, 20 molaire se dissociera complètement dans l'eau et produira des ions sodium de 0, 20 molaire et des ions hydroxyde de 0, 20 molaire.

Cependant, les hydroxydes de métaux du groupe 2, comme l'hydroxyde de baryum et l'hydroxyde de calcium, produisent deux moles d'ions hydroxyde pour chaque mole de base. Par exemple, l'hydroxyde de calcium de 0, 020 molaire se dissociera complètement dans l'eau et produira 0, 020 molaire d'ion calcium et 0, 040 ions hydroxyde molaire. Les oxydes métalliques ioniques, comme l'oxyde de sodium et l'oxyde de calcium, sont également des bases fortes.

Leur ion oxyde réagit avec l'eau et produit des ions hydroxyde. La concentration d'ions hydroxyde peut être utilisée pour calculer un pOH et un pH de la solution. Par exemple, une solution molaire de 5 10⁻⁵ d'hydroxyde de potassium contient une quantité égale d'ions hydroxyde comme base forte et a donc un pOH de 4, 30.

Comme le pH, un pOH de la solution peut également être utilisé pour déterminer la concentration en ions hydroxyde en résolvant l'équation:pOH est égal au log négatif de la concentration en ions hydroxyde. Alors que le pH plus pOH est égal à 14 et le pOH est de 4, 3, le pH de la solution est de 9, 7.